一种回转式磁性分离器及油墨废水中弱磁性物质处理方法
【专利摘要】一种回转式磁性分离器：磁性分离主体包括有第一轴辊、第二轴辊和第三轴辊；第一轴辊和第三轴辊为水平设置，第二轴辊位于第一轴辊和第三轴辊的上方，三个轴辊之间环绕有一传送带；第一轴辊与第二轴辊之间、第一轴辊与第三轴辊之间的传送带内侧固定有磁性平板，传送带贴附在磁性平板上移动，形成平板磁吸附工作区；机架上固定有电机，由电机带动第一轴辊、第二轴辊和第三轴辊的转动；一刮板安装在第二轴辊传送带外侧的下方。本发明还公开了利用上述回转式磁性分离器进行油墨废水中弱磁性物质的处理方法。本发明处理废水量范围宽，弱磁性物质去除率高，具有广泛的应用前景。
【专利说明】一种回转式磁性分离器及油墨废水中弱磁性物质处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废水处理【技术领域】，具体地涉及一种去除油墨废水中弱磁性物质的回转式磁性分离器。
[0002]本发明还涉及利用上述回转式磁性分离器进行油墨废水中弱磁性物质处理方法。【背景技术】
[0003]印刷过程中擦版、清洗模辊所形成的油墨废水是印刷行业面临的困难之一。油墨废水中主要成分为油墨、擦版液等。目前，处理油墨废水的主要技术为超滤膜法:采用超滤膜过滤去除油墨并回收擦版液。然而，这种废水中含有部分磁性油墨(用于防伪印刷领域，比如车票、月票、印花、资料登记表等)。磁性油墨主要成分为磁性颜料，如氧化铁黑(Fe304)、氧化铁棕(Fe203)、含钴的氧化铁棕(r-Fe203)、钡铁氧体(BaFe12019)、氧化铬(CrO2)等。这些磁性颜料具有不溶于水、颗粒粒径小(均小于I μ m)、含量少、磁性弱(磁感应强度为
0.ll-ο.18T)的特点。在油墨废水处理工程中，磁性颜料与油墨渣混合容易堵塞超滤膜，降低了超滤膜的过滤速度，增加了超滤膜清洗次数。针对上述油墨废水，需要采用除磁性分离器来进行预处理。目前，应用于废水处理的磁性分离器主要分为电磁线圈型分离器和永磁型分离器。
[0004]电磁线圈型分离器，如CN102343306A，名称为一种电磁除铁方法及装置，该装置采用电磁线圈产生外围磁场，通过设备内部软磁介质获得磁性后吸附浓浆中的铁磁物质，达到去除流体中铁磁物质的目的。此装置的处理方法包括分离磁性物质和清洗设备两个步骤，为间歇式操作。其电磁线圈一般设在软磁介质设备外部，防止与流体直接接触产生漏电现象；同时此装置因电磁线圈需要大量的电能，并产生大量热耗而需另设冷却装置，大大增加了设备投资和运行成本；另外，电磁线圈内空间的限制以及电磁线圈外部冷却装置不利于设备扩大，处理能力有限。
[0005]永磁型分离器，如CN2351204Y,名称为磁性分离器,该磁性分离器米用含永磁介质的滚辊吸附铁磁性杂质，并用胶辊挤压吸附的铁磁性杂质达到脱水的目的，最后用刮板将铁磁性杂质从磁辊上刮下。由于磁辊磁场的作用，磁性杂质存在排除不畅的特点。并且该设备主要用于磨床及其它机床冷却液中对铁屑泥和钢渣的磁吸附，而对弱磁性物质的去除不彻底。另外，如果将此设备应用于油墨废水中，油墨渣具有一定粘度，在胶辊挤压时容易形成渣饼，携带铁磁性物质脱落重新回到废水中，去除磁性物质效果不明显。
[0006]综上所述，针对油墨废水中弱磁性物质的特点，仍需一种经济、高效的去除弱磁性物质的设备及处理方法。
【发明内容】
[0007]本发明的目的提供一种去除油墨废水中弱磁性物质的回转式磁性分离器。
[0008]本发明的又一目的在于提供一种利用上述回转式磁性分离器进行油墨废水中弱磁性物质处理方法。[0009]为实现上述目的，本发明提供的回转式磁性分离器，主要由磁性分离主体和机架组成；其中:
[0010]磁性分离主体包括有第一轴辊、第二轴辊和第三轴辊；第一轴辊和第三轴辊为水平设置，第二轴辊位于第一轴辊和第三轴辊的上方，三个轴辊之间环绕有一传送带，形成三角形状态；
[0011]第一轴辊与第二轴辊之间、第一轴辊与第三轴辊之间的传送带内侧固定有磁性平板，传送带贴附在磁性平板上移动，在第一轴辊和第三轴辊之间形成水平式平板磁吸附工作区，在第一轴辊和第二轴辊之间形成斜坡式平板磁吸附工作区，斜坡式平板磁吸附工作区的磁力包角可以随着第二轴辊在轴辊支撑架上的高度而进行调整；
[0012]第一轴辊和第二轴辊具有磁性，第三轴辊不具有磁性；
[0013]机架上固定有电机，由电机带动第一轴辊、第二轴辊和第三轴辊的转动；
[0014]一刮板安装在第二轴辊传送带外侧的下方。
[0015]所述的回转式磁性分离器，其中，第一轴辊和第二轴辊为大C型高强度磁性介质，大C型高强度磁性介质和磁性平板的磁场强度为5000高斯以上。
[0016]所述的回转式磁性分离器，其中，斜坡式平板磁吸附工作区的磁力包角为30。-80。。
[0017]所述的回转式磁性分离器，其中，磁性平板除与传送带接触的一面外，其余面均包裹在隔磁材料内，并密封在防水罩中。
[0018]所述的回转式磁性分离器，其中，第一轴辊、第二轴辊和第三轴辊固定在轴辊支撑架上，刮板固定在刮板支撑架上，刮板下方设有可移动的渣斗。
[0019]所述的回转式磁性分离器，其中，轴辊外表面采用粗糙的导磁防腐材质，以带动传送带转动。
[0020]所述的回转式磁性分离器，其中，传送带具有高导磁性和低饱和磁强度。
[0021]本发明提供的利用上述回转式磁性分离器进行油墨废水中弱磁性物质的处理方法:
[0022]第一轴辊与第三轴辊之间的水平式平板磁吸附工作区浸入油墨废水中，使油墨废水中的弱磁性物质吸附在传送带上，传送带转动离开油墨废水时进入斜坡式平板磁吸附工作区，传送带上的废水反向流回，弱磁性物质在磁吸附作用下被送往第二轴辊方向，脱水后的弱磁性物质随着第二轴辊的转动被输送到刮板处，借助刮板的作用和弱磁性物质自身的重力，弱磁性物质被刮离传送带。
[0023]所述的处理方法，其中，油墨废水与传送带为逆流接触。
[0024]所述的处理方法，其中，弱磁性物质被刮离传送带后落入可移动的渣斗中。
[0025]本发明与公知技术相比，具有如下有益效果:
[0026]I)磁性吸附工作区域面积大，弱磁性物质的去除率高。回转式磁性分离器分离主体包括高强度磁吸附的轴辊、斜坡式平板磁吸附工作区和水平式平板磁吸附工作区。其中，斜坡式平板磁吸附工作区有利于弱磁性物质充分地脱除水分，并防止弱磁性物质随着水分倒流回废水，另外此工作区的坡度可以根据现场实际情况和废水特点进行调整；平板式磁吸附工作区大大地增加了与油墨废水的接触面积，充分的磁吸附弱磁性物质，从而提高了油墨废水中弱磁性物质的去除率。其次，平板式磁吸附工作区可根据废水中含弱磁性物质的量和废水处理量调整大小，分离设备处理废水量范围宽，磁性分离主体独立结构，应用灵活、方便。另外，回转式磁性分离器与废水逆流接触，防止废水排出时因磁吸附不充分携带部分弱磁性物质排出，保证了弱磁性物质去除效果。
[0027]2)设备成本和运行成本低。大C型高强度磁介质以及平板式高强度磁介质，便于工人加工和拆装，降低了设备成本；主动轴和三个从动轴中含有轴承结构和传送带的缓慢转速，降低了电机耗电量，大大节约了运行成本。
[0028]3)非导磁性材料包裹高强度磁介质内部(将高强度磁性介质与传送带接触的一面称为外部)，解决了磁块间存在的巨大排斥力，及磁块组合困难的问题，同时能够起到固定高强度磁介质不动的作用。另外，传送带的缓坡设计和慢速运转，保证了传送带上弱磁性物质充分浓缩水分，有利于渣斗中弱磁性物质进行后续的处理；同时，避免了胶辊挤压成渣饼携带弱磁性物质重新返回废水，带来去除效果不理想的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明的回转式磁性分离器的主视示意图。
[0030]图2为本发明的回转式磁性分离器的左视示意图。
[0031]图3为本发明的回转式磁性分离器的后视示意图。
[0032]附图中主要组件符号说明:
[0033]I磁性分离主体；
[0034]11第一轴辊，12传送带，13斜坡式平板磁吸附工作区，14第二轴辊，15第三轴辊，16水平式平板磁吸附工作区；
[0035]2 机架；
[0036]21电机，22减速器，23主动轴，24从动轴，25橡胶带，26不锈钢防护罩，27刮板，28渣斗，29轴辊支撑架，210刮板支撑架。
【具体实施方式】
[0037]请参阅图1、图2和图3。
[0038]本发明的回转式磁性分离器包括磁性分离主体1、机架2两部分。磁性分离主体I包括第一轴辊11、第二轴辊14和第三轴辊15、磁吸附工作区11、斜坡式平板磁吸附工作区13和水平式平板磁吸附工作区16，以及传送带12。
[0039]其中，具有高强度磁性的第一轴辊11和不具有磁性的第三轴辊15为水平地分别浸入废水中，具有高强度磁性的第二轴辊14位于第一轴辊11和第三轴辊15上方，三个轴辊之间环绕有一传送带12，形成三角形状态。
[0040]第一轴辊11与第二轴辊14之间的传送带12内侧，以及第一轴辊11与第三轴辊15之间的传送带12内侧均固定有高强度磁性平板，传送带12可以贴附在磁性平板上移动，由此在第一轴辊11和第二轴辊14之间形成斜坡式平板磁吸附工作区13，第一轴辊11和第三轴辊15之间形成水平式平板磁吸附工作区16，在工作时，两个磁吸附工作区是固定不动的。第一、第二和第三轴辊11、14、15均固定在轴辊支撑架29上，保证整个设备的独立性和稳固性。
[0041]高强度磁性平板除了与传送带12接触的一面处，其余5个面均包裹在隔磁材料内，并采用防水罩将其整体密封。本发明所说的传送带的内侧和外侧是指传送带的两个面，其中接触油墨废水并吸附油墨废水中弱磁性物质的一面为外侧，而传送带内侧是指固定有磁性平板的一面，由于磁性平板的5个面均包裹有隔磁材料如:铝材料，因此不会吸附油墨废水中弱磁性物质。
[0042]斜坡式平板磁吸附工作区13的角度可以随着第二轴辊14在轴辊支撑架29上的高度而进行调整，斜坡式平板磁吸附工作区13的磁力包角为30° -80°较合适。
[0043]第一轴辊11和第二轴辊14采用大C型高强度磁性介质(如烧结的钕铁硼)，两个磁吸附工作区13、16采用平板高强度磁性介质(如烧结的钕铁硼)，大C型高强度磁性介质和磁性平板的磁场强度为6000-10000奥斯特。第一轴辊11相对于C型高强度磁性介质能够转动，轴辊外表面采用粗糙的导磁防腐材质(如不锈钢)，能够带动传送带转动，其中，传送带12采用导磁性好但饱和磁强度低的材质(如橡胶带)。
[0044]机架2上设有电机21、减速器22、主动轴23、从动轴24、刮板27以及刮板支撑架210。电机21的转轴连接主动轴23，主动轴23通过橡胶带25依次连接三个轴辊11、14、15的从动轴23，三个从动轴23的一端分别与三个轴辊的中心孔连接。减速器22用来控制主动轴转速，控制传送带12的转速为l-100r/min。在第二轴辊14传送带12外侧的下方设有刮板27，可以将磁吸附出的弱磁性物质刮入可移动的渣斗28。电机21采用低转速、小功率电机并采用防水防腐外罩包裹；主动轴23和从动轴24采用轴承结构，其外部设有防水密封外罩。
[0045]本发明在进行油墨废水中弱磁性物质处理时，其过程为:由电机2带动三个轴辊沿图1中箭头方向(即顺时针)转动，第一轴辊11和第三轴辊15以及水平式平板磁吸附工作区16的传送带12浸入在油墨废水中逆流接触(如图1所示，废水由进水口往出水口方向流动，与传送带的转动方向相反)。油墨废水一部分弱磁性物质先被磁吸附在缓慢转动的传送带12的外侧上。离开废水面时，传送带12上的废水因无磁性而反向流回，弱磁性物质在高强度磁性吸附下被传送带12送往第二轴辊14方向；另一部分弱磁性物质随着废水与平板式磁性工作区16再进行充分接触，被磁吸附在运转的传送带12上，最终被传送带12缓慢的送往第二轴辊14方向；经过处理弱磁性物质的油墨废水排出。充分脱水后的弱磁性物质随着第二轴辊14的转动，借助第二轴辊高磁力的作用，被传送带12输送到刮板27处。由于第二轴辊14和第三轴辊15之间的传送带12处于无磁区域，借助刮板27的作用和弱磁性物质自身的重力作用，弱磁性物质被刮入可移动的渣斗28中。
【权利要求】
1.一种回转式磁性分离器，主要由磁性分离主体和机架组成；其中: 磁性分离主体包括有第一轴辊、第二轴辊和第三轴辊；第一轴辊和第三轴辊为水平设置，第二轴辊位于第一轴辊和第三轴辊的上方，三个轴辊之间环绕有一传送带，形成三角形状态； 第一轴辊与第二轴辊之间、第一轴辊与第三轴辊之间的传送带内侧固定有磁性平板，传送带贴附在磁性平板上移动，在第一轴辊和第三轴辊之间形成水平式平板磁吸附工作区，在第一轴辊和第二轴辊之间形成斜坡式平板磁吸附工作区，斜坡式平板磁吸附工作区的磁力包角可以随着第二轴辊在轴辊支撑架上的高度而进行调整； 第一轴棍和第二轴棍具有磁性，第三轴棍不具有磁性； 机架上固定有电机，由电机带动第一轴辊、第二轴辊和第三轴辊的转动； 一刮板安装在第二轴辊传送带外侧的下方。
2.根据权利要求1所述的回转式磁性分离器，其中，第一轴辊和第二轴辊为大C型高强度磁性介质，大C型高强度磁性介质和磁性平板的磁场强度为6000高斯以上。
3.根据权利要求1所述的回转式磁性分离器，其中，斜坡式平板磁吸附工作区的磁力包角为30° -80。。
4.根据权利要求1所述的回转式磁性分离器，其中，磁性平板除与传送带接触的一面夕卜，其余个面均包裹在隔磁材料内，并密封在防水罩中。
5.根据权利要求1所述的回转式磁性分离器，其中，第一轴辊、第二轴辊和第三轴辊固定在轴辊支撑架上，刮板固定在刮板支撑架上，刮板下方设有可移动的渣斗。
6.根据权利要求1所述的回转式磁性分离器，其中，轴辊外表面采用粗糙的导磁防腐材质，以带动传送带转动。
7.根据权利要求1所述的回转式磁性分离器，其中，传送带具有高导磁性和低饱和磁强度。
8.利用权利要求1所述回转式磁性分离器进行油墨废水中弱磁性物质的处理方法: 第一轴辊与第三轴辊之间的水平式平板磁吸附工作区浸入油墨废水中，使油墨废水中的弱磁性物质吸附在传送带上，传送带转动离开油墨废水时进入斜坡式平板磁吸附工作区，传送带上的废水反向流回，弱磁性物质在磁吸附作用下被送往第二轴辊方向，脱水后的弱磁性物质随着第二轴辊的转动被输送到刮板处，借助刮板的作用和弱磁性物质自身的重力，弱磁性物质被刮离传送带。
9.根据权利要求8所述的处理方法，其中，油墨废水与传送带为逆流接触。
10.根据权利要求8所述的处理方法，其中，弱磁性物质被刮离传送带后落入可移动的渣斗中。
【文档编号】B03C1/18GK103752406SQ201410019426
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】李安峰, 郭行, 宁艳英, 徐文江, 董娜, 潘涛 申请人:北京市环境保护科学研究院